Опубликовано через 5 часов

У всех ныне живущих птиц есть общий "радужный" предок

Особая группа динозавров развивала свое мерцающее и красочное оперение сотни раз

Попугаи, туканы и другие ярко окрашенные тропические птицы обычно встречаются именно там — в тропиках. А те, кто живет дальше к северу и югу, как правило, имеют более тусклое оперение. Происхождение этих различий в окраске озадачивало ученых на протяжении столетий: развились ли яркие перья в тропиках, или же у тропических птиц были красочные предки, которые прилетели в этот регион откуда-то еще?

Новое глубокое исследование родословного древа птиц показало, что переливчатое (иризирующее) яркое оперение возникало 415 раз. В большинстве случаев оно появлялось за пределами тропиков. Также вполне вероятно, что предок всех современных птиц обладал переливчатыми перьями. Результаты подробно изложены в исследовании, опубликованном 26 июля в журнале Nature Ecology & Evolution.

Один из способов, которым животные создают цвет, — это пигменты, вырабатываемые клетками. У птиц пигмент меланин дает черный, серый, коричневый и оранжевый цвета. Каротиноиды используются специализированными структурами пера для создания более ярких оттенков.

Другой процесс — это структурная окраска. Она возникает из-за того, как свет отражается от различных расположений клеточных структур. Иризация — та самая радужная переливчатость, как на мыльном пузыре, — является примером структурной окраски.

«Иризация работает, отфильтровывая одни длины волн света и отражая другие обратно в ваш глаз, — объясняет Popular Science Чад Илиасон, соавтор исследования и научный сотрудник Полевого музея в Чикаго. — Поскольку видимый цвет зависит от расстояния, которое свет проходит через переливчатый объект, при изменении угла обзора вы видите разные цвета. Это и есть явление иризации».

Тропические птицы получают свои яркие цвета за счет сочетания насыщенных пигментов и структурной окраски, такой как иризация.

В новом исследовании команда создала базу данных, включающую 9409 видов птиц, чтобы изучить, как цвет распространялся по миру. Ученые проанализировали видеозаписи, фотографии и научные иллюстрации большинства ныне живущих видов птиц, которые были задокументированы наукой. В процессе они отмечали, какие виды обладают иризирующими перьями и где эти птицы обитают.

Затем они объединили данные об окраске птиц с уже существующим родословным древом, основанным на ДНК. Это помогло им определить, как все виды связаны между собой. По словам Илиасона, «мы провели большую вычислительную работу» и загрузили информацию в систему моделирования, чтобы определить происхождение и распространение иризации.

Модель показала, что яркие птицы из регионов за пределами тропиков пришли в этот регион миллионы лет назад. Затем они со временем разделились на множество различных видов. И во всех этих вычислениях скрывался еще один сюрприз.

С технической точки зрения современные птицы — это специализированная группа динозавров, и модель показала, что общий предок всех ныне живущих птиц имел переливчатые перья, которые до сих пор сверкают по всему птичьему родословному древу.

Самая ранняя известная птица — археоптерикс — жила 140 миллионов лет назад. Подгруппа птиц, называемая Neornithes (современные птицы), сформировалась около 80 миллионов лет назад и стала единственной группой птиц, пережившей массовое вымирание 66 миллионов лет назад, которое уничтожило большинство других динозавров. Современные птицы являются представителями Neornithes, и модель указывает на то, что иризирующие перья существуют с тех самых пор.

Ученые ищут доказательства наличия иризации, исследуя структуры, вызывающие иризацию у современных птиц.

«В данном случае этими структурами являются слои пигмента меланина в перьях, — говорит Илиасон. — Если мы увидим похожие слои или структуры в ископаемых останках, мы можем предположить, что эти вымершие животные тоже могли создавать иризацию».

Это открытие может иметь важное значение для палеонтологии, но предстоит еще много работы, чтобы узнать больше.

«Следующие шаги — изучить, на каких участках тела у предковых птиц обнаруживалась иризация, почему одни птицы используют для сигнализации структурную окраску с иризацией, а другие — структурную окраску без иризации, а также изучить биологическую функцию иризации, чтобы понять, почему она связана с расселением и расширением ареалов у птиц, как мы выяснили», — говорит Илиасон.

Laura Baisas “All living birds share an ‘iridescent’ ancestor”

Перевод статьи «All living birds share an ‘iridescent’ ancestor» автора Laura Baisas, оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык